1418

0

Министерство образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

С.А. Паузин

АРХИТЕКТУРНАЯ ФИЗИКА

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям, практическим, семинарским занятиям,

включая указания по самостоятельной работе для обучающихся по дисциплине «Архитектурная физика»

направления 07.03.01 Архитектура с профилем Градостроительное проектирование

Нижний Новгород ННГАСУ

2016

1

Министерство образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Кафедра архитектуры

С.А. Паузин

АРХИТЕКТУРНАЯ ФИЗИКА

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям, практическим, семинарским занятиям,

включая указания по самостоятельной работе для обучающихся по дисциплине «Архитектурная физика»

направления 07.03.01 Архитектура с профилем Градостроительное проектирование

Нижний Новгород ННГАСУ

2016

3

ОГЛАВЛЕНИЕ

4

1. Рекомендации обучающимся по подготовке к лекциям

Целями освоения учебной дисциплины С.3.20. Основы акустики и светотехники являются ознакомление студентов с основами архитектурно-

строительной физики, тенденциями развития и основными методами акустических и светотехнических расчетов. Формирование навыков работы со специальной и справочной литературой, с нормативно-технической документацией. Выработка у студентов навыков и умений проектирования комфортной звуковой и световой среды в помещениях различного назначения.

Методы изучения материала - активная работа на лекциях и практических занятиях, самостоятельная работа с литературными источниками и справочной нормативной литературой.

Основные виды учебных занятий - лекции, практические занятия, зачет.

Учебные задачи - ознакомление студентов с особенностями проектирования зданий, научными аспектами специализированных разделов проектов.

Лекции – форма учебного занятия, цель которого состоит в рассмотрении теоретических вопросов излагаемой дисциплины в логически выдержанной форме. Важно понять, что лекция не является копией учебника, а скорее – обобщением многочисленной литературы, авторской разработкой, которая отражает опыт преподавателя его представления о том, что студент должен знать.

Правильно законспектированный лекционный материал позволяет студенту создать устойчивый фундамент для самостоятельной подготовки, дает возможность получить и закрепить полезную информацию. Именно на лекции создаются основы для эффективной и плодотворной работы с информацией,

которая нужна студенту как в профессиональной, так и в повседневной жизни.

Восприятие лекции и ее запись – это процесс постоянного сосредоточенного внимания, направленного на понимание рассуждений лектора, обдумывание полученных сведений, их оценку и сжатое изложение на

5

бумаге в удобной для восприятия форме. То есть, самостоятельная работа студента на лекции заключается в осмыслении новой информации и ее краткой рациональной записи. Правильно записанная лекция позволяет глубже усвоить материал, успешно подготовиться к практическим занятиям, зачетам и экзаменам и к реальному проектированию.

Раздел «Акустика»

Тема 1. Общие принципы проектирования речевых и музыкальных помещений

Цель лекции: дать обучающимся представление об общих архитектурных принципах проектирования объема помещений, к которым предъявляются специализированные акустические требования.

Вид лекции: по дидактическому назначению — тематическая, по содержанию и построению — познавательная.

Дидактические функции лекции:

1.Формирование у обучающихся представления о проектировании помещений любого назначения, как целостного процесса, учитывающего множество взаимосвязанных факторов.

2.Развитие познавательного интереса к содержанию дисциплины.

3.Воспитание ключевых компетенций.

Содержание учебного раздела:

Знакомство с терминологией, используемой в дисциплине «Акустика», перечнем задач, решаемых в данной дисциплине. Также рассматривается исторический экскурс в историю проектирования залов с естественной акустикой, анализ планировочных решений существующих залов, особенностями отделочных материалов, использованных в реализации проектов.

Задание для самостоятельной работы:

Изучение с помощью научной литературы и общедоступных источников существующих планировочных решений концертных и театральных залов.

Тема 2. Определение основных объемно-планировочных параметров и формы зрительного зала

Цель лекции: формирование у обучающихся навыков проектирования объемнопланировочных решений помещений с учетом особенностей распространения звуковой энергии.

Вид лекции: по дидактическому назначению — тематическая, по содержанию и построению — познавательная.

6

Дидактические функции лекции:

1.Дать представление о принципах, лежащих в основе формирования объемнопланировочных решений помещений, к которым предъявляются специализированные акустические требования.

2.Развитие познавательного интереса к содержанию дисциплины.

3.Воспитание ключевых компетенций.

Содержание учебного раздела:

Знакомство с основными понятиями геометрической акустики – распространение звука в помещении, отражение и поглощение звуковой энергии. Учет требований размещения зрителей (слушателей) в помещении с учетом комфортности, требований эвакуации и грамотный выбор основных геометрических размеров зала с учетом требований пропорциональности и функции помещеня.

Задание для самостоятельной работы:

В течение времени, отведенного на самостоятельную работу, обучающиеся изучают нормативную и справочную литературу по определению основных геометрических параметров залов и производят их определение; назначают форму помещения в плане и анализируют ее с точки зрения грамотного распределения первых звуковых отражений.

Тема 3. Обеспечение видимости в зрительном зале. Построение профиля пола зала

Цель лекции: дать обучающимся представление и сформировать навык по умению обеспечивать беспрепятственную видимость расчетной точки в залах любого назначения.

Вид лекции: по дидактическому назначению — тематическая, по содержанию и построению — познавательная.

Дидактические функции лекции:

1.Формирование умений по построению профиля пола в зрительном зале.

2.Развитие познавательного интереса к содержанию дисциплины.

3.Воспитание ключевых компетенций.

Содержание учебного раздела:

В рамках лекции раскрывается понятие «видимости в зрительном зале», а также принципы по ее обеспечению.

Задание для самостоятельной работы:

В рамках самостоятельной работы, обучающиеся выполняют геометрическое построение профиля пола при различных начальных условиях (ширина зрительного ряда, высота расчетной точки над уровнем пола, расстояние от расчетной точки до первого ряда).

Тема 4. Лучевая картина первых звуковых отражений. Время запаздывания первых отражений.

Цель лекции: дать обучающимся представление о распределении звуковой энергии в помещении, а также возможностях по формированию комфортной звуковой среды.

7

Вид лекции: по дидактическому назначению — тематическая, по содержанию и построению — познавательная.

Дидактические функции лекции:

1.Формирование представлений о распределении звуковой энергии в помещении и возможностях грамотного ее распределения за счет формы и рационального размещения ограждающих конструкций.

2.Развитие познавательного интереса к содержанию дисциплины.

3.Воспитание ключевых компетенций.

Содержание учебного раздела:

Рассматриваются понятия отражения звуковой энергии и возможности изменения ее количества в зависимости от углов наклона поверхностей стен, потолка относительно вертикальной и горизонтальной плоскостей. Раскрывается понятия: время запаздывания, критический интервал, эхо. Перечисляются возможные акустические дефекты помещений и способы борьбы с ними.

Задание для самостоятельной работы:

В рамках самостоятельной работы студенты выполняют построение картины первых звуковых отражений от поверхностей помещения, проводят геометрический анализ чертежей и рассчитывают максимальное время запаздывания по отношению к прямому звуку, делают вывод о наличии акустических дефектов в помещении.

Тема 5. Расчет усиления уровня звука в расчетных точках за счет первых (полезных) отражений

Цель лекции: дать обучающимся представление о возможности регулирования уровнем звукового давления в расчетных точках за счет отражений от поверхностей помещения.

Вид лекции: по дидактическому назначению — тематическая, по содержанию и построению — познавательная.

Дидактические функции лекции:

1.Формирование у обучающихся навыков по умению выполнять расчеты усиления уровня звука.

2.Развитие познавательного интереса к содержанию дисциплины.

3.Воспитание ключевых компетенций.

Содержание учебного раздела:

Раскрываются понятия: звуковое давление, порог слышимости, уровень звукового давления. Показываются принципы сложения уровней звука от нескольких источников.

Задание для самостоятельной работы:

В рамках времени самостоятельной работы обучающиеся выполняют расчеты по расчету уровней звукового давления в ключевых точках зрительного зала.

Тема 6. Графический способ расчета звукоизоляции ограждающих конструкций. Конструкции из бетона, железобетона, кирпича и тому подобных материалов

8

Цель лекции: дать обучающимся представление о возможности оценки звукоизоляции ограждений на этапе проектирования.

Вид лекции: по дидактическому назначению — тематическая, по содержанию и построению — познавательная.

Дидактические функции лекции:

1.Формирование у обучающихся целостных представлений об архитектурном проектировании, как системе взаимосвязанных компонентов, включающих кроме всего прочего, элементы акустического анализа внешней и внутренней среды.

2.Развитие познавательного интереса к содержанию дисциплины.

3.Воспитание ключевых компетенций.

Содержание учебного раздела:

В рамках рассматриваемой темы обучающиеся изучают историю развития науки и расчете звукоизоляции, принципах акустических расчетов, методы расчета согласно СП

51.13330 и СП 23-103-2004.

Задание для самостоятельной работы:

В течение времени, отведенного для самостоятельной работы, обучающиеся прорабатывают тематическую литературу и осуществляют расчеты в соответствии с методикой, рекомендованной современной нормативной литературой по индивидуальному заданию.

Тема 7. Графический способ расчета звукоизоляции ограждающих конструкций. Конструкции из металла, стекла, ГВЛ и тому подобных материалов

Цель лекции: дать обучающимся представление о возможности оценки звукоизоляции ограждений на этапе проектирования.

Вид лекции: по дидактическому назначению — тематическая, по содержанию и построению — познавательная.

Дидактические функции лекции:

1.Формирование у обучающихся целостных представлений об архитектурном проектировании, как системе взаимосвязанных компонентов, включающих кроме всего прочего, элементы акустического анализа внешней и внутренней среды.

2.Развитие познавательного интереса к содержанию дисциплины.

3.Воспитание ключевых компетенций.

Содержание учебного раздела:

В рамках рассматриваемой темы обучающиеся изучают историю развития науки и расчете звукоизоляции, принципах акустических расчетов, методы расчета согласно СП

51.13330 и СП 23-103-2004.

Задание для самостоятельной работы:

В течение времени, отведенного для самостоятельной работы, обучающиеся прорабатывают тематическую литературу и осуществляют расчеты в соответствии с методикой, рекомендованной современной нормативной литературой по индивидуальному заданию.

9

Тема 8. Определение индекса изоляции воздушного шума Rw

Цель лекции: формирование у обучающихся представлений о требованиях, предъявляемых к звукоизоляции ограждений.

Вид лекции: по дидактическому назначению — тематическая, по содержанию и построению — познавательная.

Дидактические функции лекции:

1.Формирование у обучающихся возможности оценки качества акустического

комфорта.

2.Развитие познавательного интереса к содержанию дисциплины.

3.Воспитание ключевых компетенций.

Содержание учебного раздела:

В рамках раскрывается понятие частотной характеристики звукоизоляции, оценочного спектра, индекса изоляции воздушного шума и способе его расчета.

Задание для самостоятельной работы:

В рамках времени, отведенного на самостоятельную работу студенты изучают раздел СП 51.13330.2012, посвященных оценке изоляции воздушного шума, а также выполняют самостоятельный расчет индекса изоляции Rw.

Тема 9. Расчет времени реверберации в зрительном зале

Цель лекции: дать обучающимся основные представления о способах оценки качества акустического режима помещений.

Вид лекции: по дидактическому назначению — тематическая, по содержанию и построению — познавательная.

Дидактические функции лекции:

1.Формирование у обучающихся целостного представления о проектировании интерьера как процесса, учитывающего взаимосвязь применяемых материалов и их влиянии на акустический комфорт.

2.Развитие познавательного интереса к содержанию дисциплины.

3.Воспитание ключевых компетенций.

Содержание учебного раздела:

В рамках учебного раздела даются основные понятия о реверберации, поглощении звуковой энергии, коэффициенте звукопоглощения материала, как основной величине этого физического процесса. Рассматриваются основные принципы расположения материалов с разными коэффициентами звукопоглощения по поверхностям помещения, неразрывная взаимосвязь решений интерьера и применяемых материалов с показателями акустического комфорта в помещении и соответствия акустического режима функции помещения. Даются представления о возможностях расчета времени реверберации.

Задание для самостоятельной работы:

В рамках времени самостоятельной работы студенты выполняют расчеты времени реверберации в помещении в соответствии с предложенным заданием.